1-1-7 هدف

هدف این مبحث تعیین حداقل ضوابط و مقررات برای طراحی ژئوتکنیکی ساختمان ها است، به طوری که ایمنی کافی در ساختمانها تامین شود و شرایط بهره برداری مطلوب در طول عمر آنها حفظ گردد.

2-1-7 دامنه کاربرد

رعایت ضوابط و مقررات این مبحث در کلیه ساختمانها و سازه های موضوع مقررات ملی ساختمان الزامی است. ابنیه فنی مانند پلها و سدها و سازه نیروگاه ها مشمول مقررات این مبحث نمی شوند ولی رعایت آنها به صورت غیر الزامی توصیه می شود.

3-1-7 تعاریف

1-3-1-7 پی: به مجموعه بخش هایی از سازه و خاک در تماس با آن اطلاق می شود که انتقال بار بین سازه و زمین از طریق آن صورت می گیرد. پی ها عمدتا به سه گروه تقسیم می شوند:

الف – پی های سطحی: به پی هایی گفته می شود که در عمق کم و نزدیک سطح زمین (عمق پی (D) کمتر از سه برابر عرض پی (B) ) ساخته می شوند. این پی ها شامل: پی های منفرد، نواری، شبکه ای و گسترده هستند. پی های سطحی ممکن است از جنس مصالح بنایی، بتنی  یا بتن آرمه باشند.

ب – پی های عمیق یا شمع ها: به پی هایی گفته می شود که نسبت عمق قرار گیری به کوچکترین بعد افقی آنها از ۱۰ تجاوز کند (). این پی ها شامل انواع شمع ها، دیوارکها و دیوارهای جدا کننده می شوند. پی های عمیق در ساختمان ها معمولا به وسیله یک سازه میانی، که کلاهک یا سر شمع نامیده می شود، بارهای سازه را به زمین منتقل می نمایند.

پ – پی های نیمه عمیق: به پی هایی گفته می شود که در حد فاصل بین پی های سطحی و پی های عمیق قرار دارند. پی های صندوقه ای معمولا در این گروه قرار دارند.

2-3-1-7 خاکریزی مهندسی: به خاکریزی گفته می شود که در حین ساخت، تراکم و سایر مشخصات خاک کنترل می شود و می تواند بخشی از پی ساختمان در نظر گرفته شود.

3-3-1-7 سازه های نگهبان: به سازه هایی اطلاق می شود که برای نگهداری خاک به کار برده می شوند. این سازه ها شامل انواع دیوارها و سیستم های نگهدارنده خاک هستند که ممکن است در بعضی از انواع آنها عناصر سازه ای با خاک یا سنگ ترکیب شده و یا از تسلیح خاک استفاده شوند.

4-3-1-7 شناسایی های ژئوتکنیکی: به مجموعه اقدامات و مطالعاتی گفته می شود که منجر به شناخت مشخصات مهندسی (مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی) لایه های زمین می شود. این اقدامات شامل بررسی نقشه های زمین شناسی و زمین شناسی مهندسی با مقیاس مناسب، بررسی گزارش لایه های زمین در ساختگاه های مجاور، بازدید از برش ها و مقاطع موجود خاک مورد نظر، انجام مطالعات ژئوفیزیک و ژئوتکنیک با حفر گمانه و انجام آزمایش های برجا و آزمایشگاهی می باشد.

5-3-1-7 داده های ژئوتکنیکی: به پارامترهای برداشت شده از زمین ساختگاه گفته می شود که پردازش نشده اند.

6-3-1-7 اطلاعات ژئوتکنیکی: به داده های ژئوتکنیکی گفته می شود که پردازش شده اند.

7-3-1-7 گمانه: حفاری در زمین به منظور شناخت خواص مهندسی خاک می باشد. حفاری عمدتاً با ماشین حفاری انجام می گیرد ولیکن می تواند با رعایت مسائل فنی و ایمنی خاص به صورت دستی نیز انجام شود که به آن چاه دستی نیز اطلاق می شود.

8-3-1-7 طراحی ژئوتکنیکی: کلیه خدمات مهندسی که به منظور تعیین هندسه، کنترل پایداری، ایستایی و تغییر شکل های پی و بخش خاک زیر آن انجام می گیرد.

9-3-1-7 زمین مناسب: زمینی که با توجه به بار سازه مورد نظر، از باربری و نشست پذیری قابل قبول کم برخوردار باشد. اگر چنانچه اطلاعاتی از زمین مورد نظر قبل از شناسایی در دست نباشد، نمی توان زمین را مناسب فرض کرد.

10-3-1-7 لایه بندی پیچیده: لایه بندی زمینی که لایه های خاک آن منحنی شکل با شیب تند یا با جنس متنوع باشند (از قبیل زمین در مجاورت گسل ها یا نزدیک رودخانه ها یا پای شیب ها) و تفسیر لایه بندی مشکل باشد، لایه بندی پیچیده است.  در سایر شرایط که لایه بندی یکنواخت است، به آن لایه بندی ساده اطلاق می شود.

11-3-1-7 ساختمان های با اهمیت کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد: این تعاریف عیناً طبق تعاریف به کار برده شده در استاندارد ۲۸۰۰ است.

4-1-7 روش های طراحی

استفاده از دو روش طراحی تنش مجاز ، روش ضرایب بار و مقاومت و روش عملکردی در این مقررات مجاز می باشد و طراح میتواند هر یک از این روش ها را انتخاب کند.

1-4-1-7 روش تنش مجاز:

در این روش بارهایی که در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان آورده شده است با ضریب عمدتاً یک در محاسبات نیرو لحاظ می شوند و بار وارده برخاک محاسبه می گردد. سپس با اعمال ضریب اطمینان مناسب تنش مجاز خاک محاسبه و طراحی انجام می شود. برای محاسبه نشست، بارهای وارده عمدتاً با ضریب یک در نظر گرفته میشود و نشست محاسبه شده  باید از نشست مجاز کمتر باشد.

2-4-1-7 روش حالت حدی

در این روش دو ضریب ایمنی برای بار و مقاومت به طور جداگانه در محاسبات حالات حدی مقاومت و بهره برداری استفاده می شود.

1-2-4-1-7 حالت حدی مقاومت:

اولین مجموعه ضرایب ایمنی در این روش اعمال ضرایب افزایش بار است و مقدار آن بستگی به میزان عدم اطمینان در برآورد مقدار بار دارد. ضرایب فوق با استفاده از مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تعیین می شوند. دومین مجموعه ضرایب کاهشی برای تقلیل مقاومت مصالح است و مقدار آن بستگی به عدم اطمینان موجود در کیفیت مصالح، نحوه اجرا و دقت دارد. مقادير ضرایب افزایش بار و تقلیل مقاومت بر حسب مورد در فصول مختلف این مبحث آمده است.

2-2-4-1-7 حالت حدی بهره برداری:

طراحی در حالت حدی بهره برداری اغلب جهت کنترل نشست و تغییر شکل ها به کار می رود و در آن هر دو ضرایب کاهش مقاومت و افزایش بار متناسباً برای بهره بداری در نظر گرفته می شود.

در طراحی به این روش باید به وسیله تحلیل یا ترکیبی از تحلیل و آزمایش نشان داده شود که ضریب اطمینانی حداقل برابر با آنچه برای اعضای مشابه طراحی شده با روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD) در برابر تاثیر بارهای مرده، زنده، محیطی و سایر بارها مورد انتظار است، تأمین شده است. در این راستا ملاحظات مربوط به عدم قطعیت های مربوط به بارگذاری و مقاومت باید در نظر گرفته شود.

3-4-1-7 روش های عملکردی:

1-3-4-1-7 تحلیل:

تحلیل باید بر اساس روش های منطقی مبتنی بر قوانین پذیرفته شده مکانیک خاک، انجام شود و باید تمام منابع مهم تغییر شکل و مقاومت در آن در نظر گرفته شود. فرضیات مربوط به انتخاب کلیه مشخصات و پارامترها باید بر اساس اطلاعات آزمایشگاهی قابل قبول و مراجع استاندارد لحاظ گردند.

2-3-4-1-7 آزمایش:

شرایط آزمایشگاهی و مدل سازی فیزیکی مورداستفاده برای اثبات ظرفیت عملکردی تحت بارگذاری مورد نظر، باید به نحوی باشد که به درستی نمایانگر مصالح، هندسه، شرایط ساخت، شدت بارگذاری و شرایط مرزی پیش بینی شده برای سازه باشد. اگر ارزیابی نتایج آزمایش براساس نتایج به دست آمده از حداقل سه آزمایش انجام شود باید انحراف نتایج به دست آمده از هر آزمایش بیش از ۱5٪ نسبت به مقدار میانگین نتایج تمام آزمایش ها نباشد. در صورتی که در نتایج هر یک از آزمایش ها انحراف بیش از ۱۵٪ نسبت به میانگین مشاهده شود، لازم است آزمایش های اضافی انجام شود تا زمانی که انحراف از نتایج هیچ یک از آزمایش ها بیش از ۱5٪ نگردد یا این که حداقل 6 آزمایش انجام شده باشد. هیچ یک از نتایج آزمایش ها نباید بدون ارائه دلیل منطقی حذف گردد. گزارش آزمایش ها باید شامل محل، زمان و تاریخ آزمایش باشد، مشخصات نمونه آزمایشگاهی، تجهیزات آزمایشگاهی، شرایط هندسی آزمایش، تاریخچه بارگذاری و تغییر شکل های به دست آمده تحت بارگذاری و همچنین هرگونه آسیب مشاهده شده در نمونه در طی آزمایش به همراه مقدار بار و تغییر شکلی که متناظر با این آسیب بوده است باید ثبت گردد.

3-3-4-1-7 تهیه مدارک:

روش های مورد استفاده برای انجام این بند و نتایج حاصل از تحلیل و آزمایش ها باید طی یک یا چند گزارش آماده شده و به یک مرجع ذیصلاح ارسال گردد تا با استفاده از یک گروه بررسی کننده مستقل به بررسی و تصویب آن اقدام شود.